.. title: フリースの伝達方程式
.. スラグ: rf-friis-transmission-equation
.. 日付: 2025-12-26 15:00:00 UTC
.. タグ: ネットワーキング、電卓、ツール
.. カテゴリ: 電卓
..リンク:
.. 説明: Friis の送信方程式を適用して、送信電力、アンテナ ゲイン、およびパス損失から受信信号電力を求めます。 RF リンクの予算計画に使用されます。
.. タイプ: テキスト
<style>
    .calc-container {
        max-width: 900px;
        margin: 20px auto;
        padding: 20px;
    }

    .calc-header {
        margin-bottom: 30px;
        padding: 25px;
        background: linear-gradient(135deg, #667eea 0%, #764ba2 100%);
        border-radius: 12px;
        box-shadow: 0 4px 6px rgba(0,0,0,0.1);
        color: white;
    }

    .calc-header h2 {
        margin-top: 0;
        color: white;
        font-size: 28px;
        margin-bottom: 10px;
    }

    .calc-header p {
        margin: 10px 0;
        opacity: 0.95;
        font-size: 15px;
    }

    .form-section {
        margin-top: 20px;
    }

    .form-row {
        display: grid;
        grid-template-columns: 1fr 1fr;
        gap: 20px;
        margin-bottom: 20px;
    }

    .form-group {
        display: flex;
        flex-direction: column;
    }

    .form-group label {
        margin-bottom: 8px;
        font-weight: 600;
        color: white;
        font-size: 14px;
    }

    .form-group input,
    .form-group select {
        padding: 12px;
        font-size: 16px;
        border: 2px solid rgba(255,255,255,0.3);
        border-radius: 6px;
        font-family: 'Courier New', monospace;
        background: rgba(255,255,255,0.95);
        transition: all 0.3s ease;
    }

    .form-group input:focus,
    .form-group select:focus {
        outline: none;
        border-color: #4CAF50;
        background: white;
        box-shadow: 0 0 0 3px rgba(76, 175, 80, 0.1);
    }

    .button-group {
        margin-top: 20px;
        display: flex;
        justify-content: center;
    }

    .calc-button {
        padding: 14px 35px;
        font-size: 16px;
        background: #4CAF50;
        color: white;
        border: none;
        border-radius: 6px;
        cursor: pointer;
        font-weight: bold;
        transition: all 0.3s ease;
        box-shadow: 0 2px 4px rgba(0,0,0,0.2);
    }

    .calc-button:hover {
        background: #45a049;
        transform: translateY(-1px);
        box-shadow: 0 4px 8px rgba(0,0,0,0.3);
    }

    .calc-button:active {
        background: #3d8b40;
        transform: translateY(0);
    }

    .result-section {
        background: white;
        border: 1px solid #e0e0e0;
        border-radius: 8px;
        margin-bottom: 15px;
        overflow: hidden;
        box-shadow: 0 2px 4px rgba(0,0,0,0.05);
        transition: all 0.3s ease;
    }

    .result-section:hover {
        box-shadow: 0 4px 8px rgba(0,0,0,0.1);
    }

    .section-header {
        background: linear-gradient(135deg, #4CAF50 0%, #45a049 100%);
        color: white;
        padding: 15px 20px;
        display: flex;
        justify-content: space-between;
        align-items: center;
    }

    .section-header h3 {
        margin: 0;
        font-size: 18px;
        display: flex;
        align-items: center;
        gap: 10px;
    }

    .section-content {
        padding: 20px;
        background: #fafafa;
    }

    .data-row {
        display: flex;
        margin: 12px 0;
        padding: 10px;
        background: white;
        border-radius: 4px;
        border-left: 3px solid #4CAF50;
    }

    .data-label {
        font-weight: bold;
        color: #555;
        min-width: 180px;
        flex-shrink: 0;
    }

    .data-value {
        color: #333;
        font-family: 'Courier New', monospace;
        word-break: break-word;
    }

    .data-value.highlight {
        color: #4CAF50;
        font-weight: bold;
        font-size: 18px;
    }

    .info-section {
        margin-top: 30px;
        padding: 20px;
        background: white;
        border-radius: 8px;
        box-shadow: 0 2px 4px rgba(0,0,0,0.05);
        border-top: 3px solid #4CAF50;
        font-size: 14px;
        color: #666;
        line-height: 1.6;
    }

    .info-section h4 {
        color: #333;
        margin-top: 0;
        margin-bottom: 10px;
        font-size: 16px;
    }

    .info-section code {
        background: #f5f5f5;
        padding: 2px 6px;
        border-radius: 3px;
        font-family: 'Courier New', monospace;
        color: #d63384;
    }

    .help-text {
        margin-top: 15px;
        font-size: 13px;
        color: rgba(255,255,255,0.9);
        background: rgba(0,0,0,0.1);
        padding: 10px 15px;
        border-radius: 4px;
    }

    /* Responsive design */
    @media (max-width: 768px) {
        .form-row {
            grid-template-columns: 1fr;
            gap: 15px;
        }
    }
</style>
<div class="calc-container">
<div class="calc-header">
<h2>フリス伝達方程式計算機</h2>
<p>Friis 伝送方程式を使用して、ワイヤレス伝送での受信電力を計算します。周波数と距離を入力して、自由空間パス損失とフレネル ゾーン半径を決定します。</p>
<div class="form-section">
<div class="form-row">
<div class="form-group">
<label for="frequency">頻度：</label>
<input autocomplete="off" id="frequency" type="text" value="2.4"/>
</div>
<div class="form-group">
<label for="freunit">周波数単位:</label>
<select id="freunit">
<option value="ghz">ギガヘルツ (GHz)</option>
<option value="mhz">メガヘルツ (MHz)</option>
<option value="khz">キロヘルツ (KHz)</option>
<option value="hz">ヘルツ (Hz)</option>
</select>
</div>
</div>
<div class="form-row">
<div class="form-group">
<label for="distance">距離：</label>
<input autocomplete="off" id="distance" type="text" value="1"/>
</div>
<div class="form-group">
<label for="unit">距離単位:</label>
<select id="unit">
<option value="feet">マイル</option>
<option value="meters">キロメートル</option>
</select>
</div>
</div>
<div class="button-group">
<button class="calc-button" onclick="fresnelZone()" type="button">計算する</button>
</div>
</div>
<div class="help-text">
<strong>注記：</strong>Friis の伝達方程式は、ある程度離れた別のアンテナが既知の量の電力を送信していると仮定して、理想的な条件下でアンテナが受信する電力を計算します。</div>
</div>
<div class="result-section" id="resultsSection" style="display: none;">
<div class="section-header">
<h3><span>📡</span>計算結果</h3>
</div>
<div class="section-content">
<div class="data-row">
<div class="data-label">フレネル ゾーンの半径:</div>
<div class="data-value highlight" id="fnr">-</div>
</div>
<div class="data-row">
<div class="data-label">中心点:</div>
<div class="data-value" id="center">-</div>
</div>
</div>
</div>
<div class="info-section">
<h4>フリスの伝達方程式について</h4>
<p>フリスの伝達方程式は、アンテナによって受信された電力と、ある程度の距離を置いて離れた別のアンテナによって送信された電力とを関連付けます。この方程式は、アンテナ ゲインと信号の波長を考慮しています。</p>
<p><strong>式：</strong></p>
<p><code>Pr / Pt = Gt × Gr × (λ / 4πR)²</code></p>
<p><strong>どこ：</strong></p>
<ul style="margin: 10px 0; padding-left: 20px;">
<li><code>Pr</code>= 受信アンテナの電力</li>
<li><code>Pt</code>= 送信アンテナの出力電力</li>
<li><code>Gr</code>= 受信アンテナのゲイン</li>
<li><code>Gt</code>= 送信アンテナの利得</li>
<li><code>λ</code>= 波長</li>
<li><code>R</code>= アンテナ間の距離</li>
</ul>
<p><strong>フレネルゾーン:</strong>フレネル ゾーンは、送信アンテナと受信アンテナの間の楕円形の領域です。この計算機は中心点の半径を計算します。これは、障害物が信号に干渉するかどうかを判断するために重要です。</p>
</div>
</div>
<script>
/**
 * Friis Transmission Equation Calculator
 * Calculates Fresnel zone radius based on frequency and distance
 *
 * Equation:
 * Pr / Pt = Gt × Gr × (Lambda / 4 × Pi × R)²
 *
 * Where:
 * - Pr: Power at the receiving antenna
 * - Pt: Output power of transmitting antenna
 * - Gr: Gain of the receiving antenna
 * - Gt: Gain of the transmitting antenna
 * - Lambda: Wavelength
 * - R: Distance between antennas
 *
 * Fresnel Zone Calculation:
 * For Miles: radius = 72.05 × √(d1 × d2 / f)
 * For Kilometers: radius = 17.32 × √(d1 × d2 / f)
 * Where d1 and d2 are distances from each antenna to the center point
 */

'use strict';

function fresnelZone() {
    // Get input values
    const frequency = Number(document.getElementById("frequency").value);
    const freunit = document.getElementById("freunit").value;
    const distance = Number(document.getElementById("distance").value);
    const unit = document.getElementById("unit").value;

    // Validate inputs
    if (isNaN(frequency) || frequency <= 0) {
        alert("Please enter a valid frequency greater than 0");
        return;
    }

    if (isNaN(distance) || distance <= 0) {
        alert("Please enter a valid distance greater than 0");
        return;
    }

    // Convert frequency to GHz
    let sf;
    if (freunit === "ghz") {
        sf = frequency;
    } else if (freunit === "mhz") {
        sf = frequency / 1000;
    } else if (freunit === "khz") {
        sf = frequency / 1000000;
    } else {
        sf = frequency / 1000000000;
    }

    // Calculate center point (halfway)
    const d1 = distance / 2;
    const d2 = d1;

    // Calculate Fresnel zone radius based on unit
    let radius, distunit;
    if (unit === "feet") {
        // For miles: radius in feet
        radius = Math.round(36.03 * Math.sqrt(distance / sf));
        distunit = "Miles";
    } else {
        // For kilometers: radius in meters
        radius = Math.round(8.657 * Math.sqrt(distance / sf));
        distunit = "Kilometers";
    }

    // Display results
    document.getElementById("fnr").innerHTML = radius + " feet";
    document.getElementById("center").innerHTML = "The center of the Fresnel Zone is " + d1 + " " + distunit + " from the first antenna.";

    // Show results section
    document.getElementById("resultsSection").style.display = "block";

    // Scroll to results
    document.getElementById("resultsSection").scrollIntoView({ behavior: 'smooth', block: 'start' });

    console.log(`Calculation complete: Frequency=${sf}GHz, Distance=${distance}${distunit}, Radius=${radius}ft`);
}

// Add enter key support for inputs
document.addEventListener('DOMContentLoaded', function() {
    console.log('Friis Transmission Equation Calculator initialized');

    // Allow Enter key to trigger calculation
    const inputs = document.querySelectorAll('#frequency, #distance');
    inputs.forEach(input => {
        input.addEventListener('keypress', function(e) {
            if (e.key === 'Enter') {
                fresnelZone();
            }
        });
    });

    // Auto-focus first input
    document.getElementById('frequency').focus();
});
</script>